常用纖維結構與性質

第七章常用纖維的結構與性質

第一節(jié)

纖維素纖維（棉、麻、粘膠）一.結構

1.大分子結構（1）化學組成纖維素（C、H、O組成）伴生物……棉：蠟質、糖粉、果膠、灰分，占5%左右

麻：比棉含量要高（各種麻不同）粘膠：無1（2）單基

特征基團有：氧六環(huán)；6個-OH；氧橋—O—

單基連接方式：1-4甙鍵連接，在空間轉180°，∵大分子內(nèi)有氫鍵。（3）空間形態(tài)：椅式結構22.超分子結構

大分子間作用力：強大的氫鍵力，還有范德華力。

結晶度：棉是60～70%左右；麻>70%；粘膠是30～40%

取向度：棉是20～30°；麻是7～8°；

粘膠——看抽伸倍數(shù)，可人為控制，普通粘纖30°左右。

縫隙空洞：棉較小；粘纖較大33.形態(tài)結構

棉：腰圓形，有中腔，扁平帶狀，有天然轉曲。

苧麻：腰圓形，有中腔裂縫。粘膠：縱向有構槽，截面呈鋸齒形，有皮芯層。456二、性質機械性質

棉麻粘纖強度（g/d）3-4.9更高2.5-3.1g/d濕強/干強>1>1

40-50%伸長率3-7%較小16-22%初始模量較大最大較小73.耐酸堿性與酸作用……氧橋斷裂，氧化裂解；（酸對纖維素大分子中甙鍵的水解起催化作用，使聚合度下降，不耐硫酸、鹽酸等）

與堿作用……形成堿纖維素。4.其它

易燃燒，不熔融，150℃分解；棉、麻易霉；8*粘膠另有品種：富纖、強力粘膠。

*醋酯纖維（acetate)

纖維素+醋酐——醋酸酯——紡絲成纖維

—OH被—COOCH3取代；

截面呈梅花狀，無皮芯結構；

強力較小，伸長較大，柔軟，彈性比粘膠好。

*絲光棉

絲光——通常是指棉織品（紗、布）在緊張狀態(tài)下經(jīng)濃堿液(NaOH或液氨)處理，以獲得持久的光澤，并提高對染料吸附能力的加工過程。

絲光后的結構變化：天然轉曲消失成為棒狀；

無定形區(qū)有所增加，結晶區(qū)有所下降；

取向度視張力變化而定。

性能變化：光澤、染色性改善；

強力增大，延伸度下降；

化學性能活潑。9第二節(jié)

天然蛋白質纖維一.結構

1.大分子結構（1）化學組成

羊毛：蛋白質角朊；C、H、O、N、S元素組成。

絲：蛋白質絲素（70-80%），少量絲膠（20-30%）；

C、H、O、N元素組成。

*柞蠶絲——絲素85%（2）單基

R側基—羊毛：多、復雜，約25種氨基酸；

蠶絲：少、簡單，約18種氨基酸。（3）空間形態(tài)：羊毛的穩(wěn)定結構是α型，α型加外力——β型，β型去外力——α型；蠶絲的穩(wěn)定結構是β。10112.超分子結構分子間力——羊毛：范德華力、鹽式鍵、氫鍵、硫鍵力；

蠶絲：范德華力、鹽式鍵、氫鍵

結晶、取向——羊毛的結晶度、取向度低，而蠶絲的較大。123.形態(tài)結構：

羊毛由鱗片層、皮質層、髓質層組成。131)鱗片層：

作用——①保護纖維，使羊毛內(nèi)層組織不受外界的生物、化學、機械等作用；

②由于鱗片具有方向性，形成差微摩擦效應。

鱗片形狀：環(huán)狀、瓦狀、龜裂狀

2)皮質層：羊毛纖維的主體，占90%左右。

皮質細胞：正皮質——結構疏松；

偏皮質（副皮質）——結構緊密；

雙邊結構：細羊毛的正副皮質細胞（結構與性能不同）分布于纖維的兩側，并在長度方向上不斷轉換位置，正皮質一般在纖維卷曲處的外側，而副皮質處于卷曲的內(nèi)側，使羊毛具有天然卷曲。這種結構成之。

3)髓質層：存在于粗羊毛中；羊毛越粗，中腔髓質層的比例越大，羊毛品質越低。

縮絨性：羊毛在濕熱及化學試劑作用下，經(jīng)機械外力反復擠壓，纖維集合體逐漸收縮緊密，并相互穿插，糾纏，交編氈化。這一性能稱之。

利：縮絨使毛織物有獨特的風格；

弊：縮絨使毛織物的尺寸穩(wěn)定性變差（洗滌后易收縮，變形）；影響穿著的舒適性與美觀（起毛起球）14蠶絲：絲素外包有絲膠；

縱向平滑，截面為不規(guī)則三角形。152.性質

羊毛蠶絲強度小較大伸長較大（25~-35%）較?。?5~25%）初始模量小較大彈性好較差吸濕性好（15%）較好（11%）耐熱性較差耐微生物性耐霉不耐蛀化學性質耐酸不耐堿（蠶絲比羊毛稍差）比重（g/cm3）1.321.33~1.45特性縮絨性光澤、懸垂性、絲鳴16第三節(jié)

化學纖維滌綸錦綸腈綸維綸丙綸氨綸171．結構

大分子結構：

特征基團有：苯環(huán)——具有剛性和惰性；

酯基-COO-——弱極性基團；

脂肪基——柔性基團。大分子無卷曲，基本上書帶曲折狀的直鏈超分子結構：

大分子間主要是靠范德華力；結晶度較大，取向度也較高。182．性質（1）機械性質

斷裂強度較高，伸長率大；初始模量高；彈性回復性好；

織物挺括，耐磨性較好，尺寸穩(wěn)定性較好。（2）吸濕染色差

W=0.4%；不能采用常溫染色。

易起靜電，耐污性差。（3）熱學性質

熔點高，達255-265℃；耐熱性和熱穩(wěn)定性好（4）光學性質

耐光性好，僅次于腈綸（5）耐酸不耐強堿，不霉不蛀（6）密度：1.38g/cm3Back191.結構分子式：H[NH（CH2）5CO]nOH

錦綸6

H[NH（CH2）6NHCO（CH2）4CO]nOH

錦綸66特征基團：有極性集團—CONH—；—NH2；—COOH；

單基較長，無支鏈，屬柔性基團錦綸是柔曲大分子，空間呈平面鋸齒形。有范德華力、氫鍵力；結晶度比滌綸略低。202.性質（1）機械性質

斷裂強度、屈曲強度較高，伸長大；

初始模量較低，斷裂功大；

彈性好，耐磨性好，織物的保形性和挺括性較差。（2）吸濕染色性

W=4.5%，比滌綸好（3）熱學性質

耐熱性差；

安全使用溫度：低于93°C（錦綸6），低于130°C（錦綸66）；

熔點：215°C（錦綸6），250°C（錦綸66）（4）耐光性差（5）耐堿不耐酸（6）密度較?。?.14g/cm3Back21第一單體：丙烯腈（超過85%）第二單體：丙烯酸甲酯、甲醛丙烯酸甲酯、醋酸乙烯酯等第三單體：引入一定量帶有酸性或堿性親染料的基團221.結構

準結晶結構2.性質

強度較低，伸長較大；

初始模量：E錦綸<E腈綸<E滌綸；

彈性：比棉、麻、粘膠好，但比羊毛、滌綸、錦綸差；

染色性較好；沒有明顯的熔點，不會產(chǎn)生熔孔現(xiàn)象；

耐光性特別好；

耐酸也耐堿；

密度較?。?.17g/cm3Back23

1.結構：皮芯層結構，截面形狀：濃度30%，啞鈴狀；濃度40%，圓形；

大分子主鏈呈平面鋸齒形。

2.性質

機械性質：強度較高，伸長率不大，初始模量比滌綸低，彈性較差，耐磨性較好。

吸濕染色性：W=5.0%,在合纖中，吸濕性居于首位;

染色性不好，色澤不鮮艷

熱學性質：耐干熱穩(wěn)定性較好，耐熱水性較差。

耐堿不耐強酸；

耐光性、耐腐蝕性較好；

熱傳導系數(shù)低，保暖性較好；241.結構分子間不存在強的化學結合力。等規(guī)聚丙烯分子量相當高，具有較高的立體規(guī)整性，易結晶。2.性質

機械性質：強度較高，伸長率較大，初始模量不高，彈性很好，耐磨性好。

吸濕染色性：吸濕性、染色性很差

熱學性質：熔點低，耐濕熱不耐干熱

耐光性特別差，易老化

化學穩(wěn)定性很好，耐酸、耐堿、耐其他化學試劑

密度最輕：0.91g/cm3Back251．結構

嵌段共聚物

由具有柔性的不結晶的低分子軟鏈段（如聚酯或聚醚鏈段）和具有剛性的結晶的硬鏈段（如二異氰酸酯）共聚而成。2.性質

機